java基础之十七->多线程

一、线程基础内容

1、程序、进程与线程

1、程序：Program,是一个指令的集合
2、进程:Process,(正在执行中的程序)是一个静态的概念

进程是程序的一次静态执行过程，占用特定地的地址空间
每个进程都是独立的，由3部分组成cpu,data,code
缺点：内存的浪费，cpu的负担

3、线程:是进程中一个“单一的连续控制流程”/执行路径

线程又被成为轻量级进程
Threads run at the same time,independently of one another
一个进程可拥有多个并行的线程
一个进程中的线程共享相同的内存单元/内存地址空间->可以访问相同的变量和对象，而且他们从同一堆中分配对象->通信、数据交换、同步操作
由于线程间的通信是在同一地址空间上进行的，所以不需要额外的通信机制，这就使得通信更简便而且信息的传递速度也更快

2、线程的创建和启动

2.1、第一种方式

继承Thread类，重新run方法，调start(启动线程)，每次运行相同的代码，出来的结果可能不一样，原因在于多线程谁先抢占资源无法进行认为控制

package com.msbline.threadPkg;
public class ThreadDemo extends Thread{
    @Override
 public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"---"+ i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();
        threadDemo.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"==="+ i);
        }
    }
}

2.2、第二种方式

实现Runnable接口，重写run方法，创建Thread对象，将刚刚创建好的Runnable的子类实现作为Thread的构造参数，通过Trhead.start()进行启动

package com.msbline.threadPkg;
public class ThreadDemo02 implements Runnable{
    @Override
 public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"---"+ i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();
        new Thread(threadDemo).start();
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"==="+ i);
        }
    }
}

两种方式哪种使用更多

3、线程的生命周期

4、线程的代理设计模式

5、线程操作的相关方法

1、sleep 方法是属于 Thread 类中的，sleep 过程中线程不会释放锁，只会阻塞线程，让出cpu给其他线程，但是他的监控状态依然保持着，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态，可中断，sleep 给其他线程运行机会时不考虑线程的优先级，因此会给低优先级的线程以运行的机会

2、yield和 sleep 一样都是 Thread 类的方法，都是暂停当前正在执行的线程对象，不会释放资源锁，和 sleep 不同的是 yield方法并不会让线程进入阻塞状态，而是让线程重回就绪状态，它只需要等待重新获取CPU执行时间，所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。还有一点和 sleep 不同的是 yield 方法只能使同优先级或更高优先级的线程有执行的机会

3、join，等待调用join方法的线程结束之后，程序再继续执行，一般用于等待异步线程执行完结果之后才能继续运行的场景。例如：主线程创建并启动了子线程，如果子线程中药进行大量耗时运算计算某个数据值，而主线程要取得这个数据值才能运行，这时就要用到 join 方法了

4、wait 方法是属于 Object 类中的，wait 过程中线程会释放对象锁，只有当其他线程调用 notify 才能唤醒此线程。wait 使用时必须先获取对象锁，即必须在 synchronized 修饰的代码块中使用，那么相应的 notify 方法同样必须在 synchronized 修饰的代码块中使用，如果没有在synchronized 修饰的代码块中使用时运行时会抛出IllegalMonitorStateException的异常

二、线程同步

1、线程同步的必要性

多个线程访问同一个共享数据的时候，会出现数据安全问题，比如买票，两个线程同时对一张票进行操作，可能会导致重票的问题

2、线程同步的实现

2.1、同步代码块

synchronized(共享资源，共享对象，需要是Object的子类){具体执行的代码块}

public class TicketRunnable2 implements Runnable{
    private int ticket = 5;
    @Override
 public void run() {
        for(int i = 0; i<100; i++){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (this){
                if(ticket > 0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(ticket--)+"票");
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        TicketRunnable2 ticketRunnable = new TicketRunnable2();
        Thread t1 = new Thread(ticketRunnable,"A");
        Thread t2 = new Thread(ticketRunnable,"B");
        Thread t3 = new Thread(ticketRunnable,"C");
        Thread t4 = new Thread(ticketRunnable,"D");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
    }
}

2.2、同步方法

public class TicketRunnable3 implements Runnable{
    private int ticket = 5;
    @Override
 public void run() {
        for(int i = 0; i<100; i++){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            this.sale();
        }
    }
    /**
 * 使用同步方法解决
 */
 public synchronized void sale(){
        if(ticket > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(ticket--)+"票");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        TicketRunnable3 ticketRunnable = new TicketRunnable3();
        Thread t1 = new Thread(ticketRunnable,"A");
        Thread t2 = new Thread(ticketRunnable,"B");
        Thread t3 = new Thread(ticketRunnable,"C");
        Thread t4 = new Thread(ticketRunnable,"D");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
    }
}

3、死锁

4、线程同步小结

三、线程间通信

1、线程间通信的必要性

一般来说，每个线程自己完成自己的任务就可以了，但有时候，线程的处理会依赖另一个线程的数据，所以就需要线程间通信，来达到同步信息的效果。

2、线程间通信的实现

参考：https://blog.csdn.net/jisuanji12306/article/details/86363390